山西省運(yùn)城市涑北中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省運(yùn)城市涑北中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，在光滑水平面上放著質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)物塊，現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮，此過程中推力做功W。然后撤去外力，則（

） A．從開始到A離開墻面的過程中，墻對(duì)A的沖量為0 B．當(dāng)A離開墻面時(shí)，B的動(dòng)量大小為 C．A離開墻面后，A的最大速度為 D．A離開墻面后，彈簧的最大彈性勢(shì)能為參考答案：CD物塊A離開墻面前墻對(duì)A有彈力，這個(gè)彈力雖然不做功，但對(duì)A有沖量，因此系統(tǒng)機(jī)械能守恒而動(dòng)量不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；撤去力F后，B向右運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力逐漸減小，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A開始脫離墻面，這一過程機(jī)械能守恒，即滿足：

①，當(dāng)A離開墻面時(shí)，B的動(dòng)量大小為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A脫離墻面后速度逐漸增加，B速度逐漸減小，此過程中彈簧逐漸伸長(zhǎng)，當(dāng)A、B速度相同時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大，這一過程系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒，有：動(dòng)量守恒：2mvB=（m+2m）v

②，機(jī)械能守恒：EPmax=(2m)-(m+2m)v2

③，由①②③可解得：EPmax=，所以D正確；由于A脫離墻面后系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒，有，，解得，又，故A離開墻面后，A的最大速度為選項(xiàng)C正確。2.（多選）如圖所示，一個(gè)帶正電荷的物塊m，由靜止開始從斜面上A點(diǎn)下滑，滑到水平面BC上的D點(diǎn)停下來(lái)。已知物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且不計(jì)物塊經(jīng)過B處時(shí)的機(jī)械能損失?，F(xiàn)在ABC所在空間加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，結(jié)果物塊在水平面上的D′點(diǎn)停下來(lái)。后又撤去電場(chǎng)，在ABC所在空間加水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，再次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點(diǎn)停下來(lái)．則以下說法中正確的是（

）A．D′點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè) B．D′點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合C．D″點(diǎn)一定在D點(diǎn)右側(cè) D．D″點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合參考答案：BC3.如圖所示，空間有一正三棱錐OABC，點(diǎn)、、分別是三條棱的中點(diǎn)?，F(xiàn)在頂點(diǎn)O處固定一正的點(diǎn)電荷，則下列說法中正確的是A.、、三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.所在平面為等勢(shì)面C.將一正的試探電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，靜電力對(duì)該試探電荷先做正功后做負(fù)功D.若點(diǎn)的電勢(shì)為，A點(diǎn)的電勢(shì)為，則連線中點(diǎn)D處的電勢(shì)一定小于參考答案：D【詳解】、、三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式分析可知，、、三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤。A、B、C的三個(gè)點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等，在同一等勢(shì)面，但其它點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離與A、B、C三點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離不等，故所在平面不是等勢(shì)面，故B錯(cuò)誤；將一正的試探電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，電勢(shì)先升高后降低，電勢(shì)能先增大后減小，則靜電力對(duì)該試探電荷先做負(fù)功后做正功，故C錯(cuò)誤。由于間場(chǎng)強(qiáng)大于DA間場(chǎng)強(qiáng)，由知，、D間的電勢(shì)差大于DA間的電勢(shì)差，則有：，則，故D正確；故選D。4.伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究中，經(jīng)歷了提出問題、科學(xué)猜想、數(shù)學(xué)推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、合理外推、得出結(jié)論一系列過程．其中在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程中，他讓一個(gè)銅球沿阻力很小的斜面滾下，來(lái)“沖淡”重力，為什么要“沖淡”重力，“沖淡”重力的含義是什么（）A．減小重力 B．減小運(yùn)動(dòng)速度C．增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間 D．便于測(cè)量運(yùn)動(dòng)位移參考答案：C【考點(diǎn)】伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法．【分析】要了解伽利略“理想斜面實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容、方法、原理以及物理意義，伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身，而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特的方法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行理想化推理．（也稱作理想化實(shí)驗(yàn)）它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端．在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理是研究物理問題的一種方法，通常稱之為理想實(shí)驗(yàn)法或科學(xué)推理法．【解答】解：由于當(dāng)時(shí)的計(jì)時(shí)工具落后，自由落體運(yùn)動(dòng)下落的快，很難準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，所以用一個(gè)斜面來(lái)解析加速度，增加運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，減小時(shí)間測(cè)量的誤差．起到，“沖淡”重力的作用．故選項(xiàng)C正確．故選：C5.如圖，用水平力F推乙物塊，使甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，各物塊受到摩擦力的情況是A．甲物塊受到一個(gè)摩擦力的作用B．丙物塊受到兩個(gè)摩擦力的作用C．乙物塊受到兩個(gè)摩擦力的作用D．丁物塊沒有受到摩擦力的作用參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖1所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）對(duì)木塊、砝碼盤和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律得：對(duì)木塊：F﹣μMg=Ma對(duì)砝碼盤和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）（3）1.127.

如圖，兩個(gè)底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個(gè)斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則W1___W2。參考答案：答案：=8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

9.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶蟆＜僭O(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。10.要測(cè)定個(gè)人的反應(yīng)速度，按圖所示，請(qǐng)你的同學(xué)用手指拿著一把長(zhǎng)30cm的直尺，當(dāng)他松開直尺，你見到直尺向下落下，立即用手抓住直尺，記錄抓住處的數(shù)據(jù)，重復(fù)以上步驟多次．現(xiàn)有A、B、C三位同學(xué)相互測(cè)定反應(yīng)速度得到的數(shù)據(jù)，如下表所示（單位：cm）。這三位同學(xué)中反應(yīng)速度最快的是________，他的最快反應(yīng)時(shí)間為________s．（g=10m/s2）

第一次第二次第三次A252426B282421C242220參考答案：11.如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖，已知飛船質(zhì)量為3.0×103kg。在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器對(duì)它們的平均推力大小為900N，推進(jìn)器工作了5s，測(cè)出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則飛船和空間站的加速度大小為__________m/s2；空間站的質(zhì)量為__________kg。參考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg12.一質(zhì)子束入射到能止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng):

式中P代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核.由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：14

13

解析：質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)為1+13-0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27-1=27．因?yàn)橘|(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，則新核的中子數(shù)為27-14=13．13.一列簡(jiǎn)諧橫波沿+x方向傳播，波長(zhǎng)為λ，周期為T．在t=0時(shí)刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象；t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動(dòng)圖象讀出t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位移分析加速度的大?。窘獯稹拷猓河蓤D乙知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度?。蚀鸢笧椋篵，小．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.下圖所示是某同學(xué)為了利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，其中滑塊的質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)）。第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽固定于水平桌面的右端?；鄣哪┒伺c桌面的右端對(duì)齊并與桌面相切，滑塊從滑槽的最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，滑塊打在正前面的豎直擋板上，留下印跡。然后將豎直擋板水平面右等間距移動(dòng)，同時(shí)又垂直于紙面向里等間距移動(dòng)，如此操作記下若干個(gè)點(diǎn)。如圖甲所示；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定，讓滑塊再次從滑槽的最高點(diǎn)靜止釋放滑下，重復(fù)上面的操作，記下若干個(gè)點(diǎn)。如圖乙所示（已知重力加速度為g）。①在某次實(shí)驗(yàn)中不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖丙所示，圖中每個(gè)小方格的國(guó)這長(zhǎng)為a，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)。小球拋出后的水平速度為

。②為了測(cè)量摩擦因數(shù)，需要測(cè)量的物理量是：

；則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

。（用測(cè)量的物理量表示）參考答案：15.如圖甲所示，用細(xì)線豎直拉著包有白紙的質(zhì)量為m（kg）的圓柱棒，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：①圖乙中的

端是圓柱體的懸掛端（填“左”或“右”）；②根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí)，圓柱棒下落的速度vD=

m/s；圓柱棒豎直下落的加速度為

m/s2．參考答案：①左；②1.60，9.60【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】了解該實(shí)驗(yàn)裝置的原理，它類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，蘸有顏料的毛筆隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)一圈就在圓柱棒面上的紙上畫出記號(hào)，這就像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定時(shí)間就打一個(gè)點(diǎn)．?dāng)?shù)據(jù)的處理思路與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶處理一樣．利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．【解答】解：①圓柱棒豎直自由下落，速度越來(lái)越大，因此毛筆所畫出的記號(hào)之間的距離越來(lái)越大，因此左端的記號(hào)后畫上，所以左端是懸掛端．②電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=1200r/min，所以周期T==min=0.05s，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這一段的平均速度為：vD=m/s=1.60m/s，加速度為：a===9.60m/s2．故答案為：①左；②1.60，9.60四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有一導(dǎo)熱氣缸，缸內(nèi)有一定質(zhì)量的密封活塞，氣缸內(nèi)密封一部分稀薄氣體，如圖氣缸水平放置時(shí)，活塞距離氣缸底部的距離為L(zhǎng)，現(xiàn)將氣缸豎立起來(lái)，活塞緩慢下降，穩(wěn)定后，活塞距離氣缸底部的距離為，若氣缸活塞的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0．（1）求活塞的質(zhì)量；（2）當(dāng)氣缸豎起，活塞緩慢下降過程中，判斷氣缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因．參考答案：

（1）由玻意耳定律得，解得：（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律，活塞下降過程中，外界對(duì)氣體做功，而氣體內(nèi)能不變，所以氣體向外放熱。

17.某科研小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用現(xiàn)代工具模擬“古人把懸棺放到懸崖邊而實(shí)現(xiàn)崖葬”的過程。在距懸崖d=9m處固定一豎直桿，懸崖高H=40m，一繃緊的輕質(zhì)纜繩通過無(wú)摩擦的小定滑輪O與在懸崖頂端的小汽車連接，另一端和套在豎直桿上的質(zhì)量為m=100kg的重物連接，開始時(shí)，重物靜止在懸崖底端的A點(diǎn)。某時(shí)刻，小汽車開始向右運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)纜繩，重物沿著豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此過程小汽車運(yùn)動(dòng)的距離s=26m。已知重物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大小v=5m/s，小汽車拖動(dòng)纜繩的功率始終為P=1104W，重物與豎直桿間的摩擦力恒為f=100N，g=10m/s2。求：

(1)重物由A運(yùn)動(dòng)到B所經(jīng)歷的時(shí)間；

(2)重物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a。參考答案：18.如圖所示，在水平地面上固定一傾角